(57)【要約】【課題】  転がり軸受ユニットの荷重測定装置に組み込むのに好適な公転速度検出用エンコーダ１０を構成するプラスチック磁石製のエンコーダ本体１５と、鉄系磁性金属製のバックヨーク１４との結合強度を向上させる事が可能な技術を実現する。【解決手段】  上記バックヨーク１４の表面を、化学エッチング処理により粗面化し、この表面に、開口部に比べて内部が広くなった、巾着状の微細な凹部を多数形成する。上記バックヨーク１４と上記エンコーダ本体１５とを、接着剤を介して結合すると、上記巾着状の微細凹部内に入り込んだ接着剤のアンカ効果により、上記バックヨーク１４と上記エンコーダ本体１５とが強固に結合固定される。【選択図】  図１
2006017654.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円輪状のバックヨークと、このバックヨークの軸方向片面に全周に亙って添設されたエンコーダ本体とから成り、このエンコーダ本体は、４０〜８０容量％の磁性粉を含有し、この磁性粉をバインダーである熱可塑性樹脂により結合したプラスチック磁石製で、軸方向に着磁されており、着磁方向を円周方向に関して交互に変化させる事で、少なくとも軸方向片面にＳ極とＮ極とを交互に配置したものであり、上記バックヨークは、鉄系磁性金属製で、少なくとも上記エンコーダ本体を添設する軸方向片面が、化学エッチング処理により粗面化されている事を特徴とするエンコーダ。
【請求項２】
バックヨークの軸方向片面にエンコーダ本体を、接着剤により接合している、請求項１に記載したエンコーダ。
【請求項３】
請求項１に記載したエンコーダを造る為の製造方法であって、エンコーダ本体を射出成形する為の金型のキャビティ内にバックヨークをセットした状態で、このキャビティ内に、磁性粉を含んだ熱可塑性樹脂を溶融状態で射出してからこの熱可塑性樹脂をこのキャビティ内で冷却固化させるインサート成形を行なう事により、上記バックヨークと上記エンコーダ本体とを結合した後、このエンコーダ本体に着磁する、エンコーダの製造方法。
【請求項４】
軸方向片面に接着剤を半硬化状態で焼き付けたバックヨークをキャビティ内にセットした状態で、このキャビティ内に、磁性粉を含んだ熱可塑性樹脂を溶融状態で射出し、請求項２に記載したエンコーダを造る、請求項３に記載したエンコーダの製造方法。
【請求項５】
バックヨークの軸方向に磁界を加えた状態で、キャビティ内に磁性粉を含んだ熱可塑性樹脂を溶融状態で射出する、請求項３〜４に記載したエンコーダの製造方法。
【請求項６】
外周面に内輪軌道を有する内輪相当部材と、内周面に外輪軌道を有する外輪相当部材と、これら内輪軌道と外輪軌道との間に転動自在に設けられた複数個の転動体と、これら各転動体を保持する合成樹脂製の保持器とを備えた転がり軸受ユニットに於いて、この保持器の軸方向端面に、請求項１又は請求項２に記載したエンコーダを支持固定した事を特徴とする転がり軸受ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の対象となるエンコーダは、回転体の回転速度或は回転数を検出する為に使用するもので、特に、転がり軸受ユニットに加わる荷重を測定すべく、この転がり軸受ユニットを構成する転動体の公転速度を測定する為に、これら各転動体を保持した保持器に装着するエンコーダに適用する事が有効である。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車の車輪は懸架装置に対し、複列アンギュラ型の転がり軸受ユニットにより回転自在に支持する。又、自動車の走行安定性を確保する為に、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）やトラクションコントロールシステム（ＴＣＳ）、更にはエレクトリックスタビリティコントロールシステム（ＥＳＣ）等の車両用走行安定装置が使用されている。この様な各種車両用走行安定装置を制御する為には、車輪の回転速度、車体に加わる各方向の加速度等の信号が必要になる。そして、より高度の制御を行なう為には、車輪を介して上記転がり軸受ユニットに加わる荷重（ラジアル荷重とアキシアル荷重との一方又は双方）の大きさを知る事が好ましい場合がある。
【０００３】
この様な場合に使用できる荷重測定装置付転がり軸受ユニットとして従来から、特許文献１には、ラジアル荷重を測定自在な構造が、特許文献２にはアキシアル荷重を測定自在な構造が、それぞれ記載されている。このうちの特許文献１に記載された構造の場合、高精度の非接触式センサが必要になり、荷重測定装置付転がり軸受ユニット全体としてコストが嵩む。又、特許文献２に記載された構造の場合、複数の荷重センサが必要になる為、やはり転がり軸受ユニットの荷重測定装置のコストが嵩む。
【０００４】
この様な従来構造に対して、例えば特願２００３−３３０９５４号には、複列アンギュラ型玉軸受である転がり軸受ユニットを構成する１対の列の転動体（玉）の公転速度に基づいて、この転がり軸受ユニットに加わるラジアル荷重又はアキシアル荷重を測定する転がり軸受ユニットの荷重測定装置に関する発明が開示されている。図４は、この先発明の転がり軸受ユニットの荷重測定装置を示している。この先発明に係る構造の場合、外輪１の軸方向中間部で複列の外輪軌道２、２の間部分に形成した取付孔３にセンサユニット４を挿通し、このセンサユニット４の先端部５を、上記外輪１の内周面から突出させている。この先端部５には、１対の公転速度検出用センサ６ａ、６ｂと、１個の回転速度検出用センサ７とを設けている。
【０００５】
そして、このうちの各公転速度検出用センサ６ａ、６ｂの検出部を、複列に配置された各転動体８ａ、８ｂを回転自在に保持した各保持器９ａ、９ｂに設けた、公転速度検出用エンコーダ１０ａ、１０ｂに近接対向させて、上記各転動体８ａ、８ｂの公転速度を検出自在としている。又、上記回転速度検出用センサ７の検出部を、内輪相当部材であるハブ１１の中間部に外嵌固定した回転速度検出用エンコーダ１２に近接対向させて、このハブ１１の回転速度を検出自在としている。この様な構成を有する先発明に係る転がり軸受ユニットの荷重測定装置によれば、上記ハブ１１の回転速度の変動に拘らず、上記外輪１と上記ハブ１１との間に加わる荷重（ラジアル荷重及びスラスト荷重）を求められる。
【０００６】
即ち、上述の様な先発明に係る転がり軸受ユニットの荷重測定装置の場合、図示しない演算器が、上記各センサ６ａ、６ｂ、７から送り込まれる検出信号に基づいて、上記外輪１と上記ハブ１１との間に加わるラジアル荷重とアキシアル荷重とのうちの一方又は双方の荷重を算出する。例えば、このラジアル荷重を求める場合に上記演算器は、上記各公転速度検出用センサ６ａ、６ｂが検出する各列の転動体８ａ、８ｂの公転速度の和を求め、この和と、上記回転速度検出用センサ７が検出する上記ハブ１１の回転速度との比に基づいて、上記ラジアル荷重を算出する。又、上記アキシアル荷重は、上記各公転速度検出用センサ６ａ、６ｂが検出する各列の転動体８ａ、８ｂの公転速度の差を求め、この差と、上記回転速度検出用センサ７が検出する上記ハブ１１の回転速度との比に基づいて算出する。
【０００７】
上述の様な先発明に係る構造で、上記各公転速度検出用エンコーダ１０ａ、１０ｂとして、プラスチック磁石を使用する事が、コストを抑えると共に、上記各公転速度検出用センサ６ａ、６ｂの小型・軽量化を図り、且つ、公転速度検出の精度を確保する面から好ましい。この場合に、上記各公転速度検出用エンコーダ１０ａ、１０ｂを構成するプラスチック磁石は、軸方向に着磁し、着磁方向を円周方向に関して交互に変化させる事で、少なくとも軸方向片面にＳ極とＮ極とを交互に配置する。上記各公転速度検出用センサ６ａ、６ｂに組み込まれた、ホール素子、磁気抵抗素子等の磁気検出素子の特性は、これら各公転速度検出用センサ６ａ、６ｂの検出部がＳ極に対向した場合とＮ極に対向した場合とで変化し、これに合わせてこれら各公転速度検出用センサ６ａ、６ｂの出力が変化する。そこで、この出力変化の周期或は周波数に基づいて、前記各保持器９ａ、９ｂの回転速度、即ち、上記各転動体８ａ、８ｂの公転速度を検出する。
【０００８】
上述の様なプラスチック磁石を組み込んだ上記各公転速度検出用エンコーダ１０ａ、１０ｂを使用して、上記各転動体８ａ、８ｂの公転速度を正確に、且つ、長期間に亙る使用に拘らず高い信頼性を確保した状態で測定する為には、上記各公転速度検出用エンコーダ１０ａ、１０ｂの被検出面から出る磁束の密度を高くし、且つ、その状態を長期間に亙って維持する必要がある。この磁束の密度を高くする為には、上記プラスチック磁石の軸方向両側面のうちで上記各公転速度検出用センサ６ａ、６ｂの検出部と対向する被検出面と反対側の面に、炭素鋼の如き鉄系金属等の磁性金属板製のバックヨークを添着する事が考えられる。そして、上記磁束密度が高い状態を、転がり軸受ユニットの運転時に発生する振動や温度上昇等、厳しい使用条件に拘らず、長期間に亙って維持する為には、上記プラスチック磁石とバックヨークとの結合強度を十分に高くする必要がある。
【０００９】
金属と有機高分子物質との接着強度を高くする技術としては、特許文献３に記載されている様に、金属表面にエッチング化学処理を施して、この金属表面を粗面とする方法が知られている。但し、上記特許文献３には、転がり軸受ユニットの荷重測定装置に組み込むのに好適なエンコーダを構成するプラスチック磁石とバックヨークとの結合強度を向上させる事に就いて示唆する記述は存在しない。
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−２１５７７号公報
【特許文献２】特開平３−２０９０１６号公報
【特許文献３】特開平１１−２９３４７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、転がり軸受ユニットの荷重測定装置に組み込むのに好適なエンコーダを構成するプラスチック磁石とバックヨークとの結合強度を向上させる事が可能な技術を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のエンコーダとその製造方法及び転がり軸受ユニットとのうち、請求項１に記載したエンコーダは、円輪状のバックヨークと、このバックヨークの軸方向片面に全周に亙って添設されたエンコーダ本体とから成る。そして、このエンコーダ本体は、４０〜８０容量％の磁性粉を含有し、この磁性粉をバインダーである（６０〜２０容量％の）熱可塑性樹脂により結合したプラスチック磁石製で、軸方向に着磁されており、着磁方向を円周方向に関して交互に変化させる事で、少なくとも軸方向片面にＳ極とＮ極とを交互に配置したものである。又、上記バックヨークは、鉄系磁性金属製で、少なくとも上記エンコーダ本体を添設する軸方向片面が、化学エッチング処理により粗面化されている。
【００１３】
又、請求項３に記載したエンコーダの製造方法は、上記請求項１に記載したエンコーダを造る為に、エンコーダ本体を射出成形する為の金型のキャビティ内にバックヨークをセットした状態で、このキャビティ内に、磁性粉を含んだ熱可塑性樹脂を溶融状態で射出してからこの熱可塑性樹脂をこのキャビティ内で冷却固化させる、インサート成形を行なう。そして、このインサート成形により、上記バックヨークと上記エンコーダ本体とを結合した後、このエンコーダ本体に着磁する。
【００１４】
更に、請求項６に記載した転がり軸受ユニットは、外周面に内輪軌道を有する内輪相当部材と、内周面に外輪軌道を有する外輪相当部材と、これら内輪軌道と外輪軌道との間に転動自在に設けられた複数個の転動体と、これら各転動体を保持する合成樹脂製の保持器とを備える。そして、この保持器の軸方向端面に、上述した構成を有するエンコーダを支持固定している。
【発明の効果】
【００１５】
上述の様に構成する本発明のエンコーダとその製造方法及び転がり軸受ユニットによれば、転がり軸受ユニットの荷重測定装置に組み込むのに好適なエンコーダを構成するプラスチック磁石製のエンコーダ本体とバックヨークとの結合強度を向上させる事ができる。即ち、このエンコーダ本体を添設する、このバックヨーク軸方向片面が粗面である為、この軸方向片面に添設されたエンコーダ本体を構成するプラスチックの一部がこの粗面を構成する微小凹部に入り込み、アンカ効果によりエンコーダ本体とバックヨークとを結合する。この為、上記エンコーダの被検出面から出る磁束密度が高い状態を、転がり軸受ユニットの運転時に発生する振動や温度上昇等、厳しい使用条件に拘らず、長期間に亙って維持できる。この結果、上記転がり軸受を構成する各転動体の公転速度を正確に、且つ、長期間に亙る使用に拘らず高い信頼性を確保した状態で測定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
請求項１に記載した発明を実施する場合に好ましくは、請求項２に記載した様に、バックヨークの軸方向片面にエンコーダ本体を、接着剤により接合する。
又、請求項３に記載した発明を実施する場合に好ましくは、請求項４に記載した様に、軸方向片面に接着剤を半硬化状態で焼き付けたバックヨークをキャビティ内にセットした状態で、このキャビティ内に、磁性粉を含んだ熱可塑性樹脂を溶融状態で射出する。
更に、請求項３、４に記載した発明を実施する場合に好ましくは、請求項５に記載した様に、バックヨークの軸方向に磁界を加えた状態で、キャビティ内に磁性粉を含んだ熱可塑性樹脂を溶融状態で射出する。
この様に構成すれば、上記バックヨークと上記エンコーダ本体との結合強度を、より高くできる。
【実施例１】
【００１７】
図１〜２は、本発明の実施例１を示している。本実施例は、前述した先発明の荷重測定装置付転がり軸受ユニットに就いて本発明を実施する場合の具体的構造の第１例に関する。本実施例の場合には、合成樹脂製の保持器９を構成するリム部１３の外側面に、鉄系磁性金属製のバックヨーク１４とプラスチック磁石製のエンコーダ本体１５とから成る公転速度検出用エンコーダ１０を、全周に亙って組み付けている。このうちのバックヨーク１４を構成する、鉄系磁性金属製の素材をプレスにより打ち抜き加工する事で円輪状とした板材の表面は、予め化学エッチング処理により粗面化して、その全表面に、図２に示す様に多数の微小な凹凸を形成している。本実施例の場合にこの様な微小な凹凸は、上記エンコーダ本体１５を設置する軸方向片面だけでなく、軸方向他面及び内外両周縁部を含め、全面に亙って形成している。
【００１８】
この様なバックヨーク１４と上記エンコーダ本体１５とは、このエンコーダ本体１５を射出成形する際に、このエンコーダ本体１５を構成する材料の一部を上記バックヨーク１４の表面に存在する微小な凹部内に入り込ませる事で結合固定する。この為に、上記エンコーダ本体１５を射出成形する際に、このバックヨーク１４をコアにする（上記エンコーダ本体１５を射出成形する為の金型のキャビティ内にセットする）。そして、上記バックヨーク１４の厚さ方向（軸方向）に磁界を加えた状態で、上記エンコーダ本体１５を構成する材料（４０〜８０容量％の磁性粉を含有する熱可塑性樹脂）を、バインダーである熱可塑性樹脂を溶融させた状態で、上記キャビティ内に送り込む、射出成形（インサート成形）を行なう。この射出成形は、上記材料をこのキャビティ内に、このキャビティの内周部に設けたディスクゲートを通じて送り込む事で行なう。
【００１９】
上述の様に、その表面を粗面化した上記バックヨーク１４の厚さ方向の磁界を加えた状態で、上記エンコーダ本体１５の射出成形を行なうと、このエンコーダ本体１５を構成する、磁性粉と熱可塑性樹脂とから成る磁性材料が、上記バックヨーク１４の表面の凹凸を構成する、多数の微小凹部内に入り込む。これら多数の微小凹部のうちには、開口部に比べて内部が広くなった、大略巾着状の凹部が存在するので、上記磁性材料が上記各微小凹部内に入り込んで冷却固化した状態では、上記バックヨーク１４と上記エンコーダ本体１５とが、アンカ効果により、機械的に結合固定される。
【００２０】
この様にして、上記バックヨーク１４と上記エンコーダ本体１５とを一体的に結合して公転速度検出用エンコーダ１０としたならば、この公転速度検出用エンコーダ１０を上記金型から取り出す。即ち、上記磁性材料を上記キャビティ内で冷却固化させると共に、上記バックヨーク１４に対し、上記射出成形時と逆方向の磁界を加えて、このバックヨーク１４を脱磁してから、上記公転速度検出用エンコーダ１０を上記キャビティから取り出す。又、上記エンコーダ本体１５の内周縁部で金型のゲートに対応する部分に突出している余分な合成樹脂材料を切断する、ゲートカットを行なう。
【００２１】
この様にして得られた、上記公転速度検出用エンコーダ１０は、次いで、前記保持器９を射出成形する為の、別の金型のキャビティ内にセットする。そして、上記公転速度検出用エンコーダ１０をコアにして、上記保持器９の射出成形を行なう。即ち、上記別の金型のキャビティ内に、グラスファイバ（ＧＦ）等の補強材入りのポリアミド６６等、上記保持器９を構成する為の熱可塑性合成樹脂を射出成形（インサート成形）する。この射出成形により、この熱可塑性合成樹脂が、上記バックヨーク１４の背面（軸方向他面）に存在する微小な（開口部に比べて内部が広くなった凹部を含む）凹凸に入り込んで上記保持器９と上記バックヨーク１４とを結合固定する。又、本実施例の場合には、前記リム部１３の内外両周縁部に、それぞれ断面Ｌ字形のエンコーダガード部１６ａ、１６ｂを、このリム部１３と一体に形成している。そして、これら両エンコーダガード部１６ａ、１６ｂにより、上記公転速度検出用エンコーダ１０の内外両周縁部を抑え付けて、この公転速度検出用エンコーダ１０と上記保持器９との結合強度を向上させている。
【００２２】
この様にしてこの保持器９に対し一体的に結合固定した、上記公転速度検出用エンコーダ１０は、前記エンコーダ本体１５の被検出面（図１の右側面）と、図示しない着磁装置の着磁ヨークとを突き合わせる事で、軸方向に着磁する。着磁方向は、円周方向に関して交互に且つ等間隔に変化させて、上記被検出面にＳ極とＮ極とを、交互に且つ等間隔に配置する。尚、この被検出面の全周での極数（Ｓ極とＮ極との合計数で偶数）は、７０〜１３０極程度、好ましくは、９０〜１２０極とする。この極数が７０極未満（６８極以下）の場合は、極数が少な過ぎて、上記保持器９の回転速度、即ち、この保持器９に保持された転動体の公転速度を正確に測定できず、この公転速度に基づく、転がり軸受ユニットに加わる荷重の測定精度を十分に確保できなくなる。一方、上記極数が１３０極を越える（１３２極以上になる）と、円周方向に隣り合うＳ極とＮ極とのピッチが小さくなり過ぎて、各極同士の間のピッチの誤差を小さく抑える事が難しくなる。この結果、公転速度検出用センサの出力信号が変化する周期に基づいて求める、上記公転速度の誤差が大きくなり、上記荷重の測定値の信頼性が低くなって、実用性の面から問題となる。
【実施例２】
【００２３】
図３は、本発明の実施例２を示している。本実施例の場合には、バックヨーク１４とエンコーダ本体１５とを結合固定するのに先立って、このバックヨーク１４の表面に接着剤の半硬化皮膜を形成する。そして、表面にこの半硬化皮膜を形成したバックヨーク１４をコアとして、上記エンコーダ本体１５を射出成形した後、ゲートカットを行なってから、恒温槽中に一定時間放置して一定温度で加熱する等により、上記接着剤を完全に熱硬化させる。この接着剤を完全に硬化させる作業は、上記バックヨーク１４を高周波誘導加熱により発熱させる等により、より高い温度で短時間加熱する事で行なう事もできる。何れにしても上記バックヨーク１４と上記エンコーダ本体１５とは、アンカ効果による機械的な結合の他、上記接着剤によっても結合される為、結合強度が高くなる。更に本実施例の場合には、上記バックヨーク１４と上記エンコーダ本体１５とを一体的に結合固定して成る公転速度検出用エンコーダ１０は、このエンコーダ本体１５の破損及び防錆性向上を目的として、数μｍ〜数十μｍ程度の厚さを有する防護皮膜１７により全面を覆う。この防護皮膜１７としては、非磁性金属の電気メッキ層、無電解ニッケルメッキ層、エポキシ樹脂塗膜、シリコン樹脂塗膜、フッ素樹脂塗膜等が利用可能である。
その他の部分の構成及び作用は、前述した実施例１と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。
【実施例３】
【００２４】
次に、鉄系磁性材料製のバックヨーク１４（図１〜３参照）の表面を粗面化する為の化学エッチング処理に就いて説明する。本実施例では、上記バックヨーク１４を構成する鉄系磁性材料として、ＳＵＳ４２０、ＳＵＳ４３０等の磁性ステンレス鋼を使用する場合に就いて述べる。この様な材料製のバックヨーク１４の粗面化処理は、以下に述べる工程で行なう。
【００２５】
最初に行なう第一工程では、上記バックヨーク１４の表面をアルカリ脱脂剤にて清浄した後、常温の希塩酸等中に数分間浸漬して酸洗する。その後、第二工程で、少なくともシュウ酸イオンとフッ素化合物イオンとを含有するシュウ酸鉄処理液に数分間浸漬して、表面にシュウ酸鉄皮膜を形成する。
続いて行なう第三工程では、このシュウ酸鉄皮膜が形成された磁性ステンレス鋼製のバックヨーク１４を、硝酸−フッ化水素酸混酸の水溶液等の、上記シュウ酸鉄皮膜を溶解させる溶液中に常温で数分間浸漬する。そして、この作業により、下地のステンレス鋼が侵されないレベルまで、上記シュウ酸鉄皮膜の大部分を除去する。この結果、上記バックヨーク１４の表面に、化学エッチング処理に基づく微小な凹凸が形成される。
【００２６】
この様にして化学的に形成される微小な凹凸は、ショットブラスト法等の機械的方法により形成される凹凸に比べて、形状依存性がなく、全表面に均一に形成される。又、凹凸を構成する多数の微小凹部のうちの一部は、前述の図２に示す様に、開口部に比べて奥部が広くなった巾着状となる。上記バックヨーク１４の表面に、この様な、開口部に比べて奥部が広くなった微小凹部が多数形成されるので、前述した実施例１、２の様に、上記バックヨーク１４をコアにしてエンコーダ本体１５（図１、３参照）を射出成形すれば、上記各凹部に入り込んだプラスチック磁石材料により、上記バックヨーク１４と上記エンコーダ本体１５とが機械的に接合される。又、上記各微小凹部には、接着剤も入り込み易く、この接着剤を上記バックヨーク１４に塗布後半硬化状態で焼き付けたものをコアにしてエンコーダ本体１５を射出成形し、必要に応じて射出成形後に二次加熱して上記接着剤を完全に硬化させる事で、凹凸がないバックヨークを用いたものに比べて、接着強度、延ては上記バックヨーク１４と上記エンコーダ本体１５との結合強度を十分に高くできる。
【００２７】
尚、このバックヨーク１４の防錆性を向上させる為、或はこのバックヨーク１４に対する接着剤の密着性を向上させる為に、上述した様な第三工程に続いて、次に述べる様な第四工程を行なっても良い。
このうちの防錆性を向上させる処理としては、上記第三工程で除去したシュウ酸鉄皮膜を再度形成する処理が考えられる。但し、この場合には、このシュウ酸鉄皮膜を、上記第三工程でせっかく形成された凹凸の表面を覆い尽くさない様な、微細な結晶で形成する必要がある。この様な微細結晶を得る為には、上記バックヨーク１４を、上記防錆性を向上させる為の処理前に表面調整液に浸漬処理して、結晶核を形成しておく方法が効果的である。
【００２８】
一方、上記接着剤の密着性を向上させる為の処理としては、シランカップリング剤処理が効果的である。この密着性を向上させる為の皮膜を構成する為のシランカップリング剤は、接着剤のプライマーとして作用し、片末端に接着剤の官能基と反応性が高いアミノ基、エポキシ基等を有するものが好ましく使用できる。具体的には、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。この様なシランカップリング剤の皮膜を上記バックヨーク１４の表面に形成するには、このシランカップリング剤をアルコール等で希釈した溶液にこのバックヨーク１４を浸漬した後、必要に応じてこのバックヨーク１４を乾燥する。
尚、上記防錆の為のシュウ酸鉄皮膜と上記シランカップリング剤の皮膜との両方を形成する場合には、このシランカップリング剤の皮膜を表面側に形成する。
【００２９】
上述の様な第四工程で形成される皮膜の厚みは、上記防錆の為のシュウ酸鉄皮膜にしても、上記シランカップリング剤の皮膜にしても、０．０１〜１．０μｍ、より好ましくは０．０１〜０．５μｍとする。これら各皮膜の厚みが０．０１μｍ未満であると、皮膜形成の為のコストを要するにも拘らず、防錆性、接着剤密着性の改善効果を十分には得られない。これに対して、皮膜の厚みが１．０μｍを越えると、前述の第三工程でシュウ酸鉄皮膜を除去する事により得られた微小な凹凸（特に巾着状の凹部）が埋戻される割合が増え、上記バックヨーク１４と前記エンコーダ本体１５との結合強度向上を図る面から不利になる。言い換えれば、本発明の主眼である、上記バックヨーク１４の表面を粗面化する事による効果を得にくくなる。
【００３０】
以上に述べた様な、第三工程、更には第四工程まで行なって得られた、上記バックヨーク１４の表面の凹凸の状態は、ＪＩＳ−Ｂ−０６０１（２００１）で規定される算術平均粗さＲａで０．２〜２．０μｍ、最大高さＲｚで１．５〜１０μｍ程度となる。凹凸の状態が下限値未満（Ｒａ＜０．２μｍ、Ｒｚ＜１．５μｍ）の場合には、アンカ効果を発現させるのが困難になり、上記バックヨーク１４と上記エンコーダ本体１５との結合強度を確保しにくくなる。これに対して、上記凹凸の状態が上限値を越える（Ｒａ＞２．０μｍ、Ｒｚ＞１０μｍ）と、アンカ効果に基づく上記バックヨーク１４と上記エンコーダ本体１５との結合強度の向上効果が、ほぼ飽和する。一方、上記上限値を越える様な凹凸の状態を、工業上許容される程度のコストで、化学エッチング法により達成する事は困難である。従って、上記上限値を越える凹凸を形成する事は、実用性が乏しい。
【００３１】
以上の説明は、上記バックヨーク１４を磁性ステンレス鋼製とした場合に就いて行なったが、このバックヨーク１４を磁性ステンレス鋼以外の鉄系磁性材料、例えばＳＰＣＣの如き冷間圧廷鋼板等の炭素鋼板製とする場合には、各工程で使用する処理液を変える。即ち、第二工程で上記バックヨーク１４の表面を浸食する為に使用する表面処理液を、亜鉛イオン、ニッケルイオン、コバルトイオン、カルシウムイオン及びマンガンイオンから成る群から選ばれる、少なくとも１種の重金属イオンと、リン酸イオンとを含有するものを使用する。この様な表面処理液として、具体的には、リン酸亜鉛処理液、リン酸マンガン処理液等が挙げられる。炭素鋼板製の上記バックヨーク１４の表面を、この様な表面処理液により浸食したならば、続く第三工程に関しても適切な処理液を使用して、上記第二工程で上記バックヨーク１４の表面層部分に生成された皮膜を除去し、このバックヨーク１４の表面に、化学エッチング処理による凹凸を形成する。
【００３２】
上述の様にして表面に多数の微小な凹凸を形成したバックヨーク１４と前記エンコーダ本体１５とは、前述した実施例１の様に、このバックヨーク１４をキャビティ内にセットした状態で上記エンコーダ本体１５を射出成形する事で結合固定できる。但し、これらバックヨーク１４とエンコーダ本体１５との密着性を向上させ、得られた公転速度検出用エンコーダ１０の信頼性を更に向上される為には、前述した実施例２の様に、上記バックヨーク１４と上記エンコーダ本体１５との接合面同士の間に、接着剤の層を介在させる事が好ましい。この場合に、この接着剤の層は、上記エンコーダ本体１５を射出成形する際に上記キャビティ内に送り込まれる、溶融した高圧のプラスチック磁石材料によって、上記バックヨーク１４の表面から分離・流失する事がない程度まで半硬化状態としておく。この様に、このバックヨーク１４の表面に半硬化状態で付着したまま、上記キャビティ内で上記溶融した高圧プラスチック磁石材料に曝された上記接着剤は、この材料からの熱により、或は、この材料からの熱に加えて、上記エンコーダ本体１５を成形した後に行なう二次加熱により、完全に硬化状態となり、上記バックヨーク１４と上記エンコーダ本体１５とを接着固定する。
【００３３】
この様な場合に使用可能な接着剤としては、溶剤での希釈が可能で、且つ、耐熱性、耐薬品性、ハンドリング性を有する接着剤である、２段階に近い硬化反応が進むフェノール樹脂系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤等が挙げられる。
このうちのフェノール樹脂系接着剤は、ゴムの加硫接着剤として用いられているものが好適である。この様なフェノール樹脂系接着剤の組成は、特に限定しないが、ノボラック型フェノール樹脂やレゾール型フェノール樹脂と、ヘキサメチレンテトラミン等の硬化剤とを、メタノールやメチルエチルケトン等に溶解させたものが、好ましく使用できる。又、接着性を向上させる為に、これらにノボラック型エポキシ樹脂を混合したものも、好ましく使用できる。
【００３４】
又、上記エポキシ樹脂系接着剤としては、原液が一液型であるエポキシ系接着剤で、溶剤で希釈が可能なものが好適である。この様な一液型のエポキシ系接着剤は、溶剤で希釈した状態で前記バックヨーク１４の表面に塗布した後、適切な温度及び時間でこの溶剤を蒸発させた状態で、このバックヨーク１４の表面に半硬化状態で付着する。この状態でこの半硬化状態のエポキシ系接着剤は、上記エンコーダ本体１５を射出成形する際に前記キャビティ内に送り込まれる高温・高圧の溶融樹脂によっても流失せず、上記バックヨーク１４の表面に留る。そしてこの溶融樹脂からの熱、或は、この溶融樹脂からの熱に加えて、上記エンコーダ本体１５を成形した後に行なう二次加熱により、完全に硬化状態となり、上記バックヨーク１４と上記エンコーダ本体１５とを接着固定する。
【００３５】
尚、本発明を実施する場合に使用する、上述の様な一液型エポキシ系接着剤として好ましくは、少なくともエポキシ樹脂と硬化剤とから成るものを使用する。このうちの硬化剤は、室温近辺（常温程度）では殆ど硬化反応が進まず、例えば８０〜１２０℃程度で半硬化状態となり、１２０〜１８０℃程度の高温の熱を加える事によって完全に熱硬化反応が進むものを使用する。この様な一液型エポキシ系接着剤には、反応性希釈剤として使用されるその他のエポキシ化合物、熱硬化速度を向上させる硬化促進剤、耐熱性や耐硬化歪み性を向上させる効果がある無機充填材、応力が加わった場合に変形する可撓性を向上させる架橋ゴム微粒子等を添加しても良い。
【００３６】
上記一液型エポキシ系接着剤を構成する上記エポキシ樹脂としては、分子中に含まれるエポキシ基の数が２個以上のものが、充分な耐熱性を発揮し得る架橋構造を形成する事ができる等の面から好ましい。一方、上記エポキシ基の数の上限としては、４個以下、更に３個以下のものが、低粘度の樹脂組成物を得る事ができる等の面から好ましい。上記エポキシ樹脂の分子中に含まれるエポキシ基の数が少な過ぎる（１個のみである）と、上記一液型エポキシ系接着剤が硬化した後の接着層（硬化物）の耐熱性が低くなったり、この接着層の強度が弱くなる等の傾向が生じ易い。これに対して、上記エポキシ樹脂の分子中に含まれるエポキシ基の数が多過ぎると、このエポキシ樹脂を含む上記一液型エポキシ系接着剤の粘度が高くなったり、この接着剤が硬化する際の収縮率が大きくなる等により、接着剤としての取り扱い性が悪化したり、被接着物（例えばエンコーダ本体１５）に大きな力が加わり、この被接着物が歪み易くなる等の問題を生じ易くなる。
【００３７】
又、上記エポキシ樹脂の数平均分子量は、好ましくは２００〜５５００、より好ましくは２００〜１０００程度とする事が、物性のバランスの面から好ましい。数平均分子量が少な過ぎると、上記エポキシ樹脂を含む、上記一液型エポキシ系接着剤が硬化した後の接着層の強度が弱くなったり、耐湿性が小さくなる等の傾向が生じ易くなる。これに対して、上記数平均分子量が大き過ぎると、上記エポキシ樹脂を含む、上記一液型エポキシ系接着剤の粘度が高くなり、作業性調整の為に反応性希釈剤の使用が多くなる等の傾向が生じ易くなる。
【００３８】
更に、上記エポキシ樹脂のエポキシ当量は、好ましくは１００〜２８００、より好ましくは１００〜５００とする事が、硬化剤の配合量が適正範囲になる等の面から適切である。上記エポキシ当量が小さ過ぎると、硬化剤の配合量が多くなり過ぎ、上記一液型エポキシ系接着剤が硬化した後の接着層の物性が悪くなる等の傾向が生じ易くなる。これに対して、上記エポキシ当量が大き過ぎると、硬化剤の配合量が少なくなると共にエポキシ樹脂自体の分子量が大きくなって、このエポキシ樹脂を含む、上記一液型エポキシ系接着剤の粘度が高くなる等の傾向が生じ易くなる。
【００３９】
以上の事を勘案して、本発明を実施する場合に好ましく使用できる上記エポキシ樹脂の具体例として、例えばビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ポリエステル変性エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂の様な、他のポリマーとの共重合体等が挙げられる。これらのうちでは、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂等が、比較的低粘度で、硬化物（一液型エポキシ系接着剤が硬化した後の接着層）の耐熱性と耐湿性とが優れた値になるので、好ましく使用できる。
【００４０】
又、前記硬化剤としては、アミン系硬化剤、ポリアミド系硬化剤、酸無水物系硬化剤、潜在性硬化剤等を用いる事ができる。
このうちのアミン系硬化剤は、アミン化合物であり、硬化反応によりエステル結合を生成しない為、酸無水物系硬化剤を用いた場合に比べて、優れた耐湿性を有する硬化物を得られる為、好ましい。上記アミン化合物としては、脂肪族アミン、脂環族アミン、芳香族アミンの何れでも良いが、芳香族アミンが、配合物の室温での貯蔵安定性が高いと共に、硬化物の耐熱性が高いので、最も好ましい。
上記芳香族アミンの具体例としては、３，３´−ジエチル−４，４´−ジアミノジフェニルメタン、３，５−ジエチル−２，６−トルエンジアミン、３，５−ジエチル−２，４−トルエンジアミン、３，５−ジエチル−２，６−トルエンジアミンと３，５−ジエチル−２，４−トルエンジアミンとの混合物等が挙げられる。
【００４１】
又、上記ポリアミド系硬化剤は、ポリアミドアミンとも呼ばれ、分子中に複数の活性なアミノ基を持ち、同様にアミド基を１個以上持つ化合物である。ポリエチレンポリアミンから合成されるポリアミド系硬化剤は、二次的な加熱によりイミダジリン環を生じ、エポキシ樹脂との相溶性や機械的性質が向上するので、好ましく使用できる。この様なポリアミド系硬化剤として、少量のエポキシ樹脂を予め反応させたアダクト型のものは、エポキシ樹脂との相溶性に優れ、硬化乾燥性や耐水・耐薬品性が向上する事から、好ましく使用できる。この様なポリアミド系硬化剤を用いれば、前記エポキシ樹脂との架橋により、一液型エポキシ系接着剤が硬化した後の接着層が、特に可撓性に富んだ強靭な硬化樹脂となる。この為、本発明の対象となる公転速度検出用エンコーダ１０を構成する、前記バックヨーク１４と前記エンコーダ本体１５との接着部に求められる耐ヒートショック性（温度変化による熱膨張・収縮に基づく応力に対する強度）が良好になるので好ましい。
【００４２】
又、前記酸無水物系硬化剤の作用により硬化した硬化物（一液型エポキシ系接着剤が硬化した後の接着層）は、耐熱性が高く、高温での機械的・電気的性質が優れているが、やや脆い傾向がある。但し、第三級アミン等の硬化促進剤と組み合わせる事で、脆性の改善が可能である為、この様な硬化促進剤と組み合わせて使用する事は好ましい。上記酸無水物系硬化剤の具体例としては、無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、メチレンエンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、無水トリメリット酸等が挙げられる。
【００４３】
又、前記潜在性硬化剤は、エポキシ樹脂との混合系に於いて、常温での貯蔵安定性に優れ、一定温度以上の条件下で速やかに硬化するものである。この様な潜在性硬化剤の実際の形態としては、エポキシ樹脂の硬化剤たり得る酸性又は塩基性化合物の中性塩又は錯体で加熱時に活性化するもの、マイクロカプセル中に硬化剤が封入され圧力により破壊するもの、結晶性で高融点且つ室温でエポキシ樹脂と相溶性がない物質で加熱溶解するもの等が存在する。この様な潜在性硬化剤の具体例としては、高融点の化合物である１，３−ビス（ヒドラジノカルボエチル）−５−イソプロピルヒダントイン、エイコサンニ酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、ジシアンジアミド、７，１１−オクタデカジエン−１，１８−ジカルボヒドラジド等が挙げられる。この中で、７，１１−オクタデカジエン−１，１８−ジカルボヒドラジドは、硬化剤として使用する事により、前記エポキシ樹脂との架橋により、一液型エポキシ系接着剤が硬化した後の接着層が、特に可撓性に富んだ強靭な硬化樹脂となり、前記接着部に求められる耐ヒートショック性が良好になるので好ましい。
【００４４】
又、前記反応性希釈剤としては、t −ブチルフェニルグリシジルエーテル、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル等を用いる事ができる。この様な反応性希釈剤は、硬化物（一液型エポキシ系接着剤が硬化した後の接着層）に適度な可撓性を付与できる為、この一液型エポキシ系接着剤中に添加する事が好ましい。但し、上述の様な反応性希釈剤は、多量に使用すると、上記硬化物の耐湿性や耐熱性を低下させるので、添加する場合でも、その添加量を、主体となるエポキシ樹脂の重量に対して、３０重量％以下、より好ましくは２０重量％以下に抑える事が適切である。
【００４５】
又、前記硬化促進剤としては、常温では硬化促進剤として作用せずに充分な保存安定性を有し、１００℃以上の高温になった場合に速やかに硬化反応を進行させるものが、好ましく使用できる。この様な硬化促進剤としては、例えば、分子内の１−アルコキシエタノールとカルボン酸との反応により生じるエステル結合を１個以上有する化合物等がある。この化合物は、例えば一般式
Ｒ３［ＣＯＯ−ＣＨ（ＯＲ２）−ＣＨ3 ］n                                     で表される。尚、この化学式中、Ｒ３は、炭素数が２〜１０個で、窒素原子、酸素原子等が１種以上が含まれていても良い、ｎ価の炭化水素基を、Ｒ２は、炭素数が１〜６個で、窒素原子、酸素原子等が１種以上が含まれていても良い、１価の炭化水素基を、ｎは１〜６の整数を、それぞれ表している。
【００４６】
この様な化合物の具体例としては、次式で表されるものがある。
【化１】
2006017654.tif 000003
上記一般式に表される化合物としては、上記具体例の他にも、Ｒ３が２価のフェニル基でありＲ２がプロピル基の化合物、Ｒ３が３価のフェニル基でありＲ２がプロピル基である化合物、Ｒ３が４価のフェニル基でありＲ２がプロピル基である化合物等が挙げられる。これらの化合物は、それぞれ単独で用いても、或は２種以上を組み合わせて用いても良い。これら各化合物のうちでは、上記化学式で表した具体例の化合物が、硬化反応性と貯蔵安定性とのバランスの点から、最も好ましく使用できる。
又、上記硬化促進剤としては、上述した各化合物の他にも、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール等のイミダゾール化合物を用いる事もできる。
【００４７】
又、上記硬化促進剤として、前記エポキシ樹脂中のエポキシ基と反応し、開環反応を引き起こす様な活性水素を有する化合物である、アジピン酸等のカルボン酸類を使用する事もできる。上記硬化促進剤としてアジピン酸を使用した場合には、このアジピン酸が、上記エポキシ基及び硬化剤のアミノ基と反応し、得られた硬化物（一液型エポキシ系接着剤が硬化した後の接着層）が可撓性を有する様になる。可撓性の程度は、上記アジピン酸の添加量が増えるに従って大きく（撓み易く）なる。前記バックヨーク１４と前記エンコーダ本体１５との接着部に必要とする可撓性を得る為には、上記アジピン酸の添加量を、上記一液型エポキシ系接着剤全量に対して、１０〜４０重量％、より好ましくは２０〜３０重量％とする。上記アジピン酸の添加量が１０重量％未溝の場合は、充分な可撓性を得られない。これに対して、この添加量が４０重量％を越えると、その分、エポキシ樹脂の接着剤中での全体量が減り、接着力、機械的強度が低下する為、好ましくない。
【００４８】
尚、上記アジピン酸は、ポリアミド系樹脂の出発原料でもある。従って、上記エンコーダ本体１５中にバインダーとして混入する前記熱可塑性樹脂が、ポリアミド１２、ポリアミド６等のポリアミド系樹脂である場合、バインダー材料自体に極微量残存するモノマーやオリゴマー成分との反応性も有する。従って、上記一液型エポキシ系接着剤中に上記アジピン酸を含有させる事で、上記バックヨーク１４と上記エンコーダ本体１５との接着部の強度をより向上させる事が可能になる。
【００４９】
更に、上記硬化促進剤として、エポキシ基の開環反応を促進する触媒として働く、ジメチルベンジルアミン等の３級アミン、テトラブチルアンモニウムブロマイド等の４級アンモニウム塩、３−（３´，４´−ジクロロフェニル）−１，１−ジメチル尿素等のアルキル尿素等を添加しても良い。
上記アミン類等も含めて、上記開環反応で生成したＯＨ基は、何れも被着材である、上記バックヨーク１４の金属表面の水酸基と水素結合を作ったり、上記エンコーダ本体１５中のバインダー素材であるポリアミド樹脂中のアミド結合等に作用し、強固な接着状態を保つ事ができる。
【００５０】
又、前記無機充填材は、耐熱性や耐硬化歪み性を向上させる為に、各種機械装置等の接着剤で従来から使用されているものを、特に限定なく使用できる。この様な無機充填材の具体例としては、例えば溶融シリカ粉末、石英ガラス粉末、結晶ガラス粉末、ガラス繊維、アルミナ粉末、タルク、アルミニウム粉末、酸化チタン等が挙げられる。
又、前記架橋ゴム微粒子としては、エポキシ基と反応し得る官能基を有するものが好ましく、具体的には、分子鎖中にカルボキシル基を有する、加硫されたアクリロニトリルブタジエンゴムが、最も好ましく使用できる。上記架橋ゴム微粒子の粒子径は、細かい程好ましい。例えば、平均粒子径で３０〜２００ｎｍ程度の超微粒子のものが、分散性と安定した可撓性を発現させる為に、最も好ましい。
【００５１】
以上に説明した、一液型エポキシ系接着剤は、常温では殆ど硬化反応が進まず、例えば８０〜１２０℃程度で半硬化状態となり、更に、１２０〜１８０℃程度の高温に曝される事によって、完全に熱硬化反応が進む。特に、完全に硬化する為の反応が、１５０〜１８０℃で比較的短時間で進むものが好ましく使用でき、更に、前記バックヨーク１４を、高周波加熱により１８０℃程度に加熱した場合に、上記熱硬化反応が迅速に進んで、上記バックヨーク１４と前記エンコーダ本体１５とを接着できるものが、最も好ましい。
【００５２】
以上に説明した、フェノール樹脂系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤として好ましくは、熱硬化後の硬化物（接着層）の物性が次の範囲に収まるものを使用する。
先ず、曲げ弾性率或はヤング率に就いては、０．０２〜５ＧＰａ、より好ましくは０．０３〜４ＧＰａの範囲内とする。
又、硬度に就いては、デュロメーターＤスケール（ＨＤＤ）で４０〜９０、より好ましくは６０〜８５の範囲内とする。
上記曲げ弾性率或はヤング率が０．０２ＧＰａ未満であったり、上記硬度（ＨＤＤ）が４０未満である場合には、上記接着剤自体が柔らか過ぎる事になる。この様な場合には、上記バックヨーク１４と上記エンコーダ本体１５とから成る公転速度検出用エンコーダ１０を、前述の図４に示す様な、荷重測定装置付転がり軸受ユニットに組み込んだ状態での使用時に、振動等によって接着層が変形し易くなる。そして、上記エンコーダ本体１５が動き易くなって、前記保持器９の回転速度、延ては上記転がり軸受ユニットに加わる荷重を正確に測定できなくなる。
これに対して、上記曲げ弾性率或はヤング率が５ＧＰａを越えたり、上記硬度（ＨＤＤ）が９０を越える場合には、上記接着剤が剛体過ぎて、温度変化に伴う、上記バックヨーク１４と上記エンコーダ本体１５との熱膨張量の差を吸収する様に変形する事が難しくなる。この結果、これらバックヨーク１４とエンコーダ本体１５とに熱応力が加わり、最悪の場合には、このエンコーダ本体１５に亀裂等の損傷が発生する可能性がある為、好ましくない。
本発明の公転速度検出用エンコーダ１０を構成する、上記バックヨーク１４と上記エンコーダ本体１５とを接着する為に使用する接着剤は、上記荷重測定装置付転がり軸受ユニットに組み込んだ状態での使用を前提として考えた場合に、耐ヒートショック性が求められる。従って、上述の様に、硬化物の物性を上記適正範囲に納める事が好ましい。
【実施例４】
【００５３】
次に、本発明の公転速度検出用エンコーダ１０を構成するエンコーダ本体１５を、バックヨーク１４と結合すると同時に射出成形し、更に上記公転速度検出用エンコーダ１０を合成樹脂製の保持器９（図１、３参照）に、この保持器９の射出成形と同時に結合固定する、成形方法の具体例に就いて説明する。
本発明の公転速度検出用エンコーダ１０は、前述の図１、３に示す様に、合成樹脂製の保持器９を構成するリム部１３の側面に結合固定され、この保持器９の回転速度を測定する為に使用する。転がり軸受ユニットの運転時に、この保持器９は、ポケットの内面と各転動体８ａ、８ｂ（図４参照）の転動面との間に存在するポケット隙間等の影響により、径方向及び軸方向に触れ回る可能性がある。従って、上記公転速度検出用エンコーダ１０の被検出面である、上記エンコーダ本体１５の軸方向片側面と、公転速度検出用センサ６ａ、６ｂ（図４参照）との衝突を防止する為に、この公転速度検出用センサ６ａ、６ｂの検出部と上記エンコーダ本体１５の軸方向片側面との間の隙間（エアギャップ）を、或る程度大き目に設定する必要がある。この様な理由で大き目のエアギャップを設定し、しかも、上記エンコーダ本体１５の軸方向片側面に、前述した様に多数のＳ極とＮ極とを配列した場合にも、上記公転速度検出用センサ６ａ、６ｂの検出部に達する磁束の密度を十分に確保する為には、上記エンコーダ本体１５に、一定レベル以上の磁力を持たせる必要がある。具体的には、このエンコーダ本体１５の磁力を、最大エネルギー積ＢＨｍａｘで６〜２０ＭＧＯｅ、より好ましくは８〜１５ＭＧＯｅ程度にする必要がある。
【００５４】
上記エンコーダ本体１５の磁力の最大エネルギー積が６ＭＧＯｅ未満の場合には、上記エンコーダ本体１５の磁力が低過ぎる為、上記エアギャップを必要量確保すると、上記公転速度検出用センサ６ａ、６ｂの検出部に達する磁束の密度が低くなり過ぎて、上記保持器９の回転速度を正確に測定する事が難しくなる。これに対して、上記最大エネルギー積が２０ＭＧＯｅを越える場合は、過剰な磁気特性を有する（必要以上に高い磁力を有する）事になる。そして、この様に高い磁力を得る為には、上記エンコーダ本体１５中に、ネオジウム−鉄−ボロン等の希土類磁性粉を多量に配合する必要があり、このエンコーダ本体１５の製造コストが非常に嵩むだけでなく、成形性も悪くなって、実用性が低くなる為、採用する事は難しい。
【００５５】
上述の様な好ましい磁気特性（ＢＨｍａｘ＝６〜２０ＭＧＯｅ、より好ましくは８〜１５ＭＧＯｅ）は、上記エンコーダ本体１５を構成する材料を、磁性粉としてネオジウム−鉄−ボロン、或は、サマリウム−コバルト等の希土類磁性粉を４０〜８０容量％含有し、熱可塑性樹脂をバインダーとする事で得られる。尚、希土類磁性粉として一般的に用いられる、サマリウム−鉄は、本発明の対象となる公転速度検出用エンコーダ１０に必要な耐熱性を達成する為に、磁性粉と組み合わせる樹脂バインダー（熱可塑性樹脂）の溶融温度まで加熱されると減磁され、磁気特性が低下する為、好ましくない。
又、上記好ましい希土類磁性粉を使用した場合でも、その含有量が４０容量％未満の場合は、磁気特性が劣る（十分な磁力を得られない）だけでなく、細かいピッチで円周方向に多極磁化させる事が困難になる為、好ましくない。これに対して、何れの磁性粉を使用した場合でも、その含有量が８０容量％を越える場合は、樹脂バインダーの量が少なくなり過ぎて、上記エンコーダ本体１５の強度が低くなるだけでなく、このエンコーダ本体１５を射出成形する事が困難になる。
【００５６】
上述の様なエンコーダ本体１５を構成する、上記磁性粉と樹脂バインダーとのうち、樹脂バインダーとしては、射出成形可能な熱可塑性樹脂が好適である。本発明の対象となる公転速度検出用エンコーダ１０の場合、加工後に合成樹脂製の保持器９に対し一体的に結合（インサート成形）する事を考慮して、この保持器９を構成する合成樹脂の融点と同等以上の融点を有する熱可塑性樹脂を、上記樹脂バインダーとして使用する事が好ましい。特に、転がり軸受ユニットの使用温度を想定すると、上記保持器９をポリアミド６６で造る事が考えられるので、上記樹脂バインダーとして、このポリアミド６６の融点以上の融点を有するものを使用する事が好ましい。これらの事を考慮すれば、上記樹脂バインダーとして利用できる熱可塑性樹脂として具体的には、上記ポリアミド６６の他、ポリアミド４６、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、変性ポリアミド６Ｔ、ポリアミド９Ｔ等を用いる事ができる。
【００５７】
又、上記磁性粉として用いられる希土類系磁性粉は、フェライト系に比べて、耐酸化性が低いので、長期間に亙って安定した磁気特性を維持させる為に、上記エンコーダ本体１５の表面に、更に表面処理層を設けても良い。この場合に形成する表面処理層としては、電気或は無電解ニッケルメッキ、エポキシ樹脂塗膜、シリコン樹脂塗膜、フッ素樹脂塗膜等が使用可能である。
【００５８】
又、上記エンコーダ本体１５の射出成形は、このエンコーダ本体１５の形状に合わせて金型内に設けたキャビティの内径側周面（このエンコーダ本体１５の内径厚み部）の円周方向から溶融樹脂バインダーを含むプラスチック磁石材料を上記キャビティ内に高圧で送り込み、このキャビティ内で急冷・固形化させる、ディスクゲート方式の射出成形（インサート成形）により実施する事が好ましい。この様なディスクゲート方式の射出成形を行なえば、溶融した樹脂バインダー及びこの樹脂バインダーに含まれる磁性粉は、上記キャビティ内を径方向内方から外方にディスク状に拡がってこのキャビティを径方向外側から埋めつつ、このキャビティのうちで上記内径厚み部に相当する部分に、まで充填される。
【００５９】
上記樹脂バインダー及び上記磁性粉がこの様に上記キャビティ内に充填される結果、鱗片状の磁性粉が、射出成形により得られる上記エンコーダ本体１５の軸方向両側面に対して平行に配向する。特に、上記内径厚み部近傍で、公転速度検出用センサ６ａ、６ｂ（図４参照）の検出部が対向する、上記エンコーダ本体１５の径方向中間部（内径部と外径部との間部分）は、より配向性が高く、厚さ方向に配向させたアキシアル異方性に非常に近い状態になる。特に、上記エンコーダ本体１５の射出成形を、上記金型に関して、このエンコーダ本体１５の厚さ方向に磁場を加えた状態で行なえば、上記磁性粉の異方性はより完全に近いものとなる。尚、この様な方向の磁場を加えつつ射出成形を行なっても、上記樹脂バインダー及び上記磁性粉を上記キャビティ内に送り込む為のゲートを、サイドゲート等、ディスクゲート以外の部分に設置した場合には、上述の様な磁性粉の異方性を実現する事は難しい。この理由は、複数のサイドゲートからキャビティ内に送り込まれた樹脂バインダーが、温度低下に伴い、固形化に向って徐々に粘度が高くなる過程で、ウェルド部での配向を完全に異方化するのは困難な為である。そして、ウェルド部で磁性粉の異方性を実現できなくなる結果、得られたエンコーダ本体１５の磁気特性がこのウェルド部で低下して、公転速度検出の信頼性確保が難しくなる。又、このウェルド部は、機械的強度が低下する為、長期間に亙る使用に伴い、このウェルド部で亀裂等の損傷が発生する可能性がある。従って、上記エンコーダ本体１５の射出成形を、ディスクゲート以外で行なう事は好ましくない。
【００６０】
次に、上述の様にして前記バックヨーク１４と上記エンコーダ本体１５とを結合固定した公転速度検出用エンコーダ１０を結合しつつ、前記合成樹脂製の保持器９を射出成形する方法に就いて説明する。
上述の様にして上記バックヨーク１４と上記エンコーダ本体１５とを結合固定した公転速度検出用エンコーダ１０を、上記保持器９を射出成形する為の金型のキャビティ内にセットする。そして、この公転速度検出用エンコーダ１０をコアにして、このキャビティ内に、上記保持器９を構成する熱可塑性合成樹脂を送り込む、インサート成形を行なう。この結果、上記合成樹脂製の保持器９のリム部１３側面に、上記公転速度検出用エンコーダ１０を一体的に結合固定する事ができる。上記バックヨーク１４に半硬化状態の接着剤を塗布していた場合には、上記保持器９の成形終了後に二次加熱を行なってこの接着剤を完全に硬化させ、接着性を向上させる。この二次加熱に伴ってこの接着剤が完全硬化した状態では、上記バックヨーク１４と上記エンコーダ本体１５及び保持器９とが完全に（十分に大きな強度で）接合固定される。
【実施例５】
【００６１】
本実施例では、バックヨーク１４（図１、３参照）の表面に施した表面処理の方法の違いが接合状態に及ぼす影響を知る為の実験（比較テスト）に就いて説明する。
比較した表面処理法は、次の(1)(2)に示す２通りである。
(1) 日本パーカーライジング社のケミブラスト処理
本発明の実施例に属する、この方法では、ＳＰＣＣの表面に形成したリン酸マンガン皮膜を化学エッチングする事により、上記バックヨーク１４の表面に多数の微細な凹凸を形成するエッチング処理を行ない、このエッチング処理後に、この表面にリン酸鉄の防錆薄膜を形成した。処理後の、上記バックヨーク１４の表面の算術平均粗さＲａは０．９μｍ、最大高さＲｚは４．５μｍであった。
(2) ショットブラスト処理
本発明の技術的範囲から外れる比較例である、この方法では、ＳＰＣＣの表面にショットブラストで凹凸を形成した。処理後の、上記バックヨーク１４の表面の算術平均粗さＲａは０．８μｍ、最大高さＲｚは５．０μｍであった。
【００６２】
又、上記バックヨーク１４と組み合わせる、エンコーダ本体１５（図１、３参照）を構成するプラスチック磁石材料は、（株）メイト製の、ＮｄＦｅＢ含有ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）系等方性磁石コンパウンド「ＲＮｌ−ＰＳ７０」とした。
この材料により得られる上記エンコーダ本体１５の磁気特性は、最大エネルギー積ＢＨｍａｘで、７．０ＭＧＯｅである。
更に、上記バックヨーク１４と上記エンコーダ本体１５とを接着剤により接着する場合に使用する接着剤としては、ノボラック型フェノール樹脂を主成分とする、固形分３０％のフェノール樹脂系接着剤（東洋化学研究所製メタロックＮ−１５）を使用した。この接着剤を、メチルエチルケトンで３倍に希釈し、浸漬処理で上記バックヨーク１４の表面に塗布した後、室温で３０分間乾燥してから、１２０℃で３０分間乾燥器中に放置する事で半硬化状態とした。
【００６３】
ＳＰＣＣ製の上記バックヨーク１４に、前記(1)(2)に示す表面処理を施した後、そのまま、或は、上記の接着剤を半硬化状態で焼き付けたものをコアにして、上記エンコーダ本体１５の射出成形を、前記プラスチック磁石材料をキャビティの内径側部分から送り込む、ディスクゲートにより行なった。そして、射出成形後、直ちにゲートカットを行ない、上記バックヨーク１４に接着剤が焼き付けられていないもの（実施例１及び比較例１）に就いては、そのまま公転速度検出用エンコーダ１０（図１、３参照）の完成品とした。これに対して、上記バックヨーク１４に接着剤が焼き付けられているもの（実施例２及び比較例２）に就いては、更に、１３０℃、１時間の二次加熱を施し、この接着剤を完全に硬化させて公転速度検出用エンコーダ１０（図１、３参照）として完成させた。何れに就いても、エンコーダとして完成させた状態で、この公転速度検出用エンコーダ１０の外嵌を目視により観察した後、上記エンコーダ本体１５の外径寄り部分で上記バックヨーク１４の外周縁から径方向外方に突出した部分をペンチにより、このバックヨーク１４から引き剥す方向に引っ張った。この様にして行なった実験の結果を、次のの表１に示す。
【００６４】
【表１】
2006017654.tif 000004
【００６５】
この表１から明らかな様に、凹凸処理の相違によって、表面粗さに殆ど差がないにも拘らず、本発明に属する方法により上記バックヨーク１４と上記エンコーダ本体１５とを結合する事により得られた公転速度検出用エンコーダ１０は、これら両部材１４、１５の一体化の程度が優れていた。更に、本発明に属する表面処理方法と接着剤による接着とを組み合わせたもの（実施例２）は、上記両部材１４、１５の結合強度が極めて高かった。上記表面粗さがほぼ同じであるにも拘らず、この様な差が生じた理由は、本発明に属するもの（実施例１、２）の場合、上記バックヨーク１４の表面に化学エッチング処理による凹凸を構成する凹部のうちの一部が、開口部に比べて内部が広くなった巾着状で、この凹部内に入り込んだ、上記エンコーダ本体１５を構成する材料の一部のアンカ効果により、このエンコーダ本体１５と上記バックヨーク１４とが、接着剤が無くても、取り扱い上問題ない程度に一体化される為である。更に、これらバックヨーク１４とエンコーダ本体１５との間に接着剤を介在させると、金属製のバックヨーク１４側に接着剤が極めて強固に結合し、結果として、このバックヨーク１４と上記エンコーダ本体１５との接着強度が非常に大きくなる事を確認できた。
【００６６】
以上に述べた実験の結果を勘案しつつ、本発明の公転速度検出用エンコーダ１０による効果をまとめると、次の様になる。
(a) 上記バックヨーク１４の表面を、化学エッチング処理により粗面化し、この表面に、開口部に比べて内部が広くなった巾着状の凹部を多数形成し、上記バックヨーク１４をコアにしたインサート成形により上記エンコーダ本体１５を形成する事で、このエンコーダ本体１５と上記バックヨーク１４との一体化を図れる。この為、得られた公転速度検出用エンコーダ１０を、合成樹脂製の保持器９のリム部１３の側面に一体的に組み付ける為、この公転速度検出用エンコーダ１０をこの保持器９を射出成形する為の金型のキャビティ内にセットする際の作業が容易になる。
(b) 更に、上記バックヨーク１４の表面に接着剤を付着させて、このバックヨーク１４と上記エンコーダ本体１５との結合作業を行なうと、上記接着剤の一部が上記巾着状の凹部内に入り込む事に伴うアンカ効果により、上記バックヨーク１４と上記エンコーダ本体１５との接着性が向上する。この場合に、上記接着剤としてフェノール系接着剤、或はエポキシ系接着剤を使用すれば、上記公転速度検出用エンコーダ１０を組み込んだ、荷重測定装置付転がり軸受ユニットが曝される、高温から低温までの温度変化に基づく熱膨張・収縮に伴う熱衝撃や、グリースやオイル等の各種薬剤によって、上記両部材１４、１５同士の接着部に剥れ等の損傷が発生しにくくして、上記公転速度検出用エンコーダ１０の信頼性向上を図れる。又、２段階の硬化が可能な特殊な接着剤を用い、半硬化状態の接着剤を上記バックヨーク１４の表面に焼き付けた状態で、このバックヨーク１４をコアとして上記エンコーダ本体１５を射出成形するインサート成形を行なう事で、これら両部材１４、１５を、機械的及び化学的に接合する事が可能になり、上記公転速度検出用エンコーダ１０の生産性並びに信頼性の一層の向上を図れる。
(c) 更に、図１、３に示す様に、本発明の公転速度検出用エンコーダ１０を合成樹脂製の保持器９のリム部１３の側面に、内径側、外径側１対のエンコーダガード部１６ａ、１６ｂにより抱え込む様にする事で、上記保持器９に対する上記公転速度検出用エンコーダ１０の結合強度をより一層向上させ、この公転速度検出用エンコーダ１０を設置した保持器９を組み込んだ荷重測定装置付転がり軸受ユニットの耐久性及び信頼性の、より一層の向上を図れる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施例１を、図４のＡ部を、一部を省略して示す拡大断面図。
【図２】図１のＢ部を拡大した状態で示す、図面代用写真。
【図３】同実施例２を示す、図１と同様の図。
【図４】本発明の対象となるエンコーダを組み込んだ、荷重測定装置付転がり軸受ユニットの１例を示す断面図。
【符号の説明】
【００６８】
１    外輪
２    外輪軌道
３    取付孔
４    センサユニット
５    先端部
６ａ、６ｂ  公転速度検出用センサ
７    回転速度検出用センサ
８ａ、８ｂ  転動体
９、９ａ、９ｂ  保持器
１０、１０ａ、１０ｂ  公転速度検出用エンコーダ
１１    ハブ
１２    回転速度検出用エンコーダ
１３    リム部
１４    バックヨーク
１５    エンコーダ本体
１６ａ、１６ｂ  エンコーダガード部
１７    防護皮膜
【図４】
2006017654.tif 000005
【図１】
2006017654.tif 000006
【図２】
2006017654.tif 000007
【図３】
2006017654.tif 000008